Fizioterápia

​Fizikoterápia - szakmai fizika

​Elektromos vezetés, fémes kötés

Áramerősség, feszültség, Ohm-törvény

Egyenáram, váltóáram

Generátor, transzformátor, kondenzátor

Mágneses jelenségek, indukció

Mechanikai rezgések, hullámok

Hang, ultrahang

Fény, lézer

​Kétféle elektromos töltés létezik: pozitív-negatív

azonos töltések taszítják, ellentétes töltések vonzzák egymást

Elektromos áram: az elektromos töltések rendezett mozgása.

Az elektromos vezető olyan anyag, amely képes elektromos áramot vezetni.

​Az elektromos vezetésre képes anyagok fő példái a kristályos szerkezetű fémek.

A kristályban az atomok nagyon közel vannak egymáshoz (a rácsállandó kicsi), ezért

a szomszédos atomok közösen használják a vegyértékelektronjaikat.

​Jó elektromos vezetők a fémek (ezüst, réz, alumínium, vas stb.), az elektrolitok és a grafit.

Az elektrolitban ionok szállítják az áramot. Pl. só (NaCl) vizes oldata

Na⁺ ion, Cl^- ion

​Félvezetők

​A leggyakrabban használt félvezető anyag a szilícium. A szilícium közönséges anyag. Leggyakrabban a közönséges homokban (szilícium-dioxid) található meg. A félvezetőgyártás nagyon tiszta szilíciumkristályokat igényel, amelyek ebben a formában a természetben nem találhatók meg. Más félvezető anyagok is léteznek: a germánium, a szelén és néhány vegyület is (pl. réz-dioxid, gallium-arzenid, ólom-szulfid).

​Szigetelők

​Olyan anyagok, amelyek nem vezetik az elektromos áramot. Műanyagok, porcelán, tiszta víz.

​Áramforrás

​Olyan berendezés, amely tartósan tud elektromos áramot szolgáltatni.

Akkumulátor, elem, zsebtelep, hálózati áramforrás, napelem.

Az áramforrást a feszültsége jellemzi.

Jele: U, mértékegysége V (volt)

​Törpefeszültség: váltakozó áram esetén 0-tól 50 V-ig, egyenáram esetén 0-tól 120 V-ig.

Kisfeszültség: 50 - 1000 V-ig váltakozó áram esetén.

Nagyfeszültség: 1000 V felett.

​Áramerősség

​Ohm-törvény:

                                          

​

​

​R - az ellenállás

                                 

​U - a feszültség

​

​I - az áramerősség

​

​Az ellenállás mértékegysége Ω (ohm)

Multiple Choice

Egy vasaló és kenyérpirító kivezetései közti feszültség megegyezik, de a rajtuk átfolyó áramerősség különböző. A kenyérpirítón 0,2 A, a vasalón 0,5 A az áramerősség. Melyik fogyasztónak nagyobb az ellenállása?

• a vasalónak

• kenyérpirítónak

• ugyanannyi

• nem lehet eldönteni

Multiple Choice

Egy fogyasztó kivezetései közötti feszültség 50 V, az áramerősség a fogyasztón 0,2 A. Mekkora az ellenállása a fogyasztónak?

• 250 ohm

• 10 ohm

• 50,2 ohm

• 48 ohm

• 60 ohm

Multiple Choice

A vezetőn, melynek végpontjain 36 V feszültség van , 7 perc alatt 210 C töltés halad át. Határozzuk meg a vezető ellenállását!

• 52,92 kΩ

• 72 Ω

• 102 Ω

• 1,2 Ω

​Egyenáram, váltóáram

​Egyenáram esetén a töltések egyirányban mozognak rendezetten.

Váltóáram esetén a mozgásirány periodikusan változik.

​Váltakozó áram, generátor

​

​Ha tekercset forgatunk mágneses mező sarkai között, akkor a tekercs kivezetésein váltakotó feszültség indukálódik.

Váltakozó feszültség, generátor​

Home

Open in new tab

Copy link

​Transzformátor

A transzformátor egy zárt vasmagra csévélt két tekercsből áll.​

​

A váltakozó feszültség nagyságát tudjuk megváltoztatni a segítségével.

​

(a frekvencia nem változik)

​Egy transzformátor primer áramerőssége 600 mA, menetszáma 2000. A szekunder áram erőssége 4,8 A, a feszültsége 12 V.

Mekkora a primer feszültség és a szekunder tekercs menetszáma?

​A Faraday-kalitka az elektromágneses hatás kiküszöbölésére szolgáló, fémhálóval körülvett térrész, amelybe a fémháló védőhatása folytán a külső elektromos erőtér nem hatol be („árnyékolás”). Nevét Michael Faraday angol fizikusról kapta.

​Rezgések

​A rezgés periodikus mozgás két szélső helyzet között.

Egy teljes rezgés lefolyásához szükséges időt rezgésidőnek vagy periódusidőnek nevezzük. Jele: T m.e.: s

Az egységnyi idő alatt bekövetkező teljes rezgések számát frekvenciának ( rezgésszámnak) nevezzük. Jele: f, m.e.: 1/s, Hz (hertz).

Home

Open in new tab

Copy link

​„A kisfrekvenciás kezelések: 1000 Hz alatti váltóáramok tartoznak, de azonos hatása révén idesorolható az egyenáram is (ahol az áramirány nem változik, tehát az irányváltás frekvenciája nulla).

Ezen áramformák elsősorban fájdalomcsillapító hatásúak, de értágítóhatásuk révén jelentősen növelik a kezelt területen a véráramlás mértékét is (ennek jele a kezelés után is látható bőrvörösség). Gyulladásgátló és regenerációt serkentő hatásuk is bizonyított, de az elektródák speciális elhelyezésével akár izomstimulációra is használhatóak”.

​Középfrekvencia: 1 kHz-1 Mhz

Nagyfrekvencia: 1-10 Mhz frekvenciás feszültség

Mágneses alapjelenségek

​A változó mágneses mező maga körül elektromos mezőt hoz létre, más szóval indukál. Ezt a jelenséget elektromágneses indukciónak nevezzük

Faraday-féle indukciós törvény

Faraday angol kémikus, fizikus XIX.sz

Az indukált feszültség nagysága (Ui ) egyenesen arányos a mágneses mező fluxusváltozásával (ΔΦ) és a tekercsmenetszámával (N), valamint fordítottan arányos a változás időtartamával (Δt).

Indukció alkalmazása a gyakorlatban​

Mikrofon: amikor a hanghullámok megrezegtetik a membránt, az a tekerccsel együtt egy mágneses térben mozog, aminek hatására feszültség indukálódik.

Kerékpár sebességmérő: a küllőhöz erősített mágnes elhalad a vázon lévő tekercs előtt, feszültséget indukál.

​Önindukció

​A tekercsben kialakuló mágneses mező változása feszültséget indukál a tekercsben, ami Lenz-törvény értelmében ellentétes a külső feszültséggel, akadályozza az őt létrehozó folyamatot. Ezért fog később áram folyni a második izzón.

​

​Egy tekercsben folyó áram erősségének a megváltozása a tekercsben feszültséget indukál. Ezt a jelenséget önindukciónak nevezzük.

​Mechanikai hullám

• Mechanikai hullámról beszélünk akkor, ha egy deformáció, zavar rugalmas közegben terjed.

​Csoportosítás a közeg dimenziója szerint

• ​egydimenziós - vonalmenti pl.kötélhullám

• ​kétdimenziós - felületi pl.vízhullám

• ​térbeli pl.hang

​​Transzverzális hullám

• ​Transzverzális hullámról beszélünk akkor, ha az egyes részecskék mozgásának az iránya a hullám terjedési irányára merőleges.

​

• ​

  A transzverzális hullámban hullámhegyek és hullámvölgyek váltakoznak. 

Home

Open in new tab

Copy link

Poláros hullám​

​A rezgési és a terjedési irány meghatároz egy síkot, ez a rezgéssík. Ha ez a sík állandó, akkor síkban poláros hullámról beszélünk.

Multiple Choice

Ha a rugalmas közeg részecskéinek rezgésiránya merőleges a hullám terjedési irányára, akkor

• transzverzális hullám jön létre.

• longitudinális hullám jön létre.

• nem tud létrejönni hullám.

• lökéshullám jön létre.

Longitudinális hullám​

• ​Longitudinális hullám esetén az egyes részecskék rezgési iránya megegyezik a hullám terjedésének az irányával.

​

• ​A longitudinális hullámban sűrűsödések és ritkulások váltják egymást. A longitudinális hullám nem polarizálható.

• ​Longitudinális hullám a hang.

​A hullámok jellemzői

• frekvencia f, Hz

• ​rezgésidő ( a hullámforrás és minden részecske rezgésideje)T, s

• ​f=1/T

• ​Amplitúdó A, m

• ​Harmonikus hullámban az egyes részecskék harmonikus rezgőmozgást végeznek.

​

• ​A rezgés fázisának a sebességét nevezzük a hullám terjedési (fázis-) sebességének, jele c.

• ​A legközelebbi azonos fázisú pontok távolságát hullámhossznak nevezzük, jele λ. Összefüggések: λ=cT=c/f,  c=λf=λ/T

Multiple Choice

Melyik állítás nem igaz a mechanikai hullámok körében?

• Transzverzális hullám esetén a részecskék rezgésének iránya merőleges a hullámterjedés irányára.

• Longitudinális hullám esetén a részecskék rezgésének iránya megegyezik a hullámterjedés irányával.

• Csak a transzverzális hullámok interferenciájaként jöhet létre állóhullám.

• A hang longitudinális hullám.

Multiple Choice

A villámcsapás után a dörgést 6 s múlva halljuk. Milyen messze volt a villámcsapás, ha a hang terjedési sebessége 340 m/s?

• 3060 m

• 56,7 m

• 2040 m

• 1020 m

Home

Open in new tab

Copy link

​Állóhullámok rugalmas pontsoron

• ​

​Állóhullámok egyik végén rögzített lemezen

• A szabad vég mindig duzzadóhely​

​A hang

​A hang a hallószervünk által felfogható, rugalmas közegekben terjedő rezgés.

Mechanikai hullám.

Multiple Choice

Melyik anyagban terjed leggyorsabban a hang az alábbiak közül?

• levegőben

• vízben

• acélban

• olajban

Multiple Select

Melyik állítás igaz?

• Az emberi fül hallástartománya 20Hz-20000Hz

• Az ultrahangot tisztításra is használják.

• A hang levegőben másodpercenként 680 m utat tesz meg.

• A 680 Hz-es hang hullámhossza levegőben 0,5 m.

​20 000 Hz felett ultrahang

Állatok kommunikációja, tájékozódása , ipar, gyógyászat, orvosi diagnosztika (magzatviszgálat, sérülések, izomszakadás, stb)

​Az ultrahangos képalkotáshoz használt fej egy vagy több ultrahangot keltő és detektáló elemet, ún. transzducert tartalmaz, amely ultrahangimpulzusokat bocsát az emberi testbe. A diagnosztikában használatos (>1 MHz frekvenciájú) ultrahanghullámokat elektromechanikus elven, pl. a piezoelektromos hatást felhasználva keltik. Bizonyos kristályok (pl. a kvarc) felszínén deformáció hatására töltések halmozódnak fel, illetve feszültség hatására deformálódnak (ez utóbbi jelenséget inverz piezoelektromosságnak nevezik). A két fizikai folyamat teszi lehetővé, hogy a transzducer egyidejűleg legyen alkalmas az ultrahangok keltésére és észlelésére.

​Az ultrahang előállítása

Állóhullámok
Egymással szemben haladó hullámok találkozáskor
jöhet létre megfelelő frekvenciák esetén

pl. húron

-Alaprezgés

-felharmonikusok

(felhangok)

A frekvenciák aránya:
f1:f2:f3:f4=1:2:3:4

oktáv 1:2
kvint 2:3

Hangszín

A hangszínt felhangok aránya határozza meg

A hangszerre jellemző, de
függ a megszólaltatás
módjától –hegedű-

Tiszta hang

Zenei hang

​Az elektromágneses hullám transzverzális.

​Régebbi útlevél UV fény alatt. Szózat kottája.

​Lézerfény

​A lézer szó az angol LASER (Light Amplifi cation by Stimulated Emission of Radiation = fényerősítés kényszerített fénykibocsátás útján) betűszóból származik. A szó egy eszközcsalád működési elvére utal.

​Tulajdonságok

​A lézerfény széttartása nagyon kicsi. Például a Földtől 384 ezer km-re lévő Holdra juttatott lézerfény átmérője a Holdon kevesebb, mint 50 m.

A lézerek fénye egyszínű (monokromatikus).

A lézerfény teljesítménysűrűsége nagy, a hagyományos fényforrások sokszorosa is lehet.

A lézerfény időben és térben koherens.

​Alkalmazások

​CD-, illetve DVD lejátszó, vonalkód-leolvasó,

lézeres sebességmérő,

lézernyomtató,

atomóra,

száloptikai hírközlés,

lézerirányítású bomba.

​Alkalmazások

​A lézerek alkalmazása ma már általános sok orvosi beavatkozásnál: bizonyos látáshibák korrekciója, sebészet, bőrgyógyászat. A szépségipar is előszeretettel alkalmazza végleges szőrtelenítésre, tetoválások eltüntetésére.

lézerfény nagy teljesítménysűrűsége miatt különösen veszélyes a szemre.

Multiple Choice

Melyik típusú elektromágneses hullámra utal a mellékelt kép?

• Röntgensugarak

• Mikrohullámok

• Látható fény

• Rádióhullámok

Multiple Select

Melyik műszer mire való? PACEMAKER

• Elektromos feszültség, áram és ellenállás mérésére szolgáló kézi eszköz.

• Szívleálláskor használják. Erős áramimpulzust vezet a szíven keresztül, ez indítja be a szív ritmusos összehúzódását.

• Elektromos impulzusokkal vezérli a szívizmok összehúzódását.

• A szívizom összehúzódásakor keletkező elektromos jelet figyelik meg vele.

Multiple Select

Melyik műszer mire való? DEFIBRILLÁTOR

• Szívleálláskor használják. Erős áramimpulzust vezet a szíven keresztül, ez indítja be a szív ritmusos összehúzódását.

• Az agy elektromos működését vizsgálják vele.

• Elektromos impulzusokkal vezérli a szívizmok összehúzódását.

• A szívizom összehúzódásakor keletkező elektromos jelet figyelik meg vele.

Multiple Select

Mi a teendő áramütés esetén?

• Elsősegély nyújtása, áramtalanítás, orvosi segítség hívása

• Orvosi segítség hívása, áramtalanítás, elsősegélynyújtás

• Áramtalanítás, orvos vagy mentő hívása, elsősegély nyújtása

• Áramütés esetén a sérültet magára lehet hagyni, ha nincs semmi baja. Gyorsan segítséget kell hívni.

Multiple Select

Az áramütés veszélyességét melyik körülmény NEM befolyásolja?

• Az áram útja a szervezetben.

• Az áramütés időtartama.

• A bőr nedvessége.

• A hálózatra kapcsolt elektromos berendezést mennyi ideje használtuk.

• Alkoholos, gyógyszeres, drogos állapot

Multiple Select

Az elektromos áram vegyi, kémiai hatását alkalmazzák ezekben a folyamatokban. Melyik a kakukk tojás?